Группы мюонов большой кратности и массовый состав ПКИ в области излома В.Б. Петков, Я. Шабельски, Р.В. Новосельцева, Д.В. Смирнов. - презентация

1 Группы мюонов большой кратности и массовый состав ПКИ в области излома В.Б. Петков, Я. Шабельски, Р.В. Новосельцева, Д.В. Смирнов

2 Baksan Underground Scintillation Telescope BUST consists of ~ 3200 liquid scintillation detectors which cover entirely all four horizontal and four vertical layers of the installation. Each detector has a threshold 8 MeV for coordinate measurements. scintillation layer + concrete overlap: 7.2 r.l. = 165 g·cm -2

3 Muon group (θ, φ) m μ m

4 Зависимость числа траекторий от числа мюонов в телескопе m = m(m μ, r 0 )

5 Интегральный спектр групп по числу траекторий θ 20 ° E μ 230 GeV T = 9.8 years

6 Расчет спектра групп - среднее число мюонов в ШАЛ - функция пространственного распределения мюонов - распределение по числу мюонов Характеристики мюонных групп с E μ 230 ГэВ: CORSIKA (code v ), модель QGSJET энергетический спектр ПКИ

7 Standard primary composition J.Horandel Astroparticle Physics, v.19, p.193, 2003 Z F z, m -2 s -1 sr -1 TeV % at 1 TeV γzγz Total flux: at 1 TeV

8 Primary spectra E k (Z) = E k (p)*Z - rigidity dependent cut-off E k (p) = 4.51*10 15 eV, γ c = 4.68 and ε = 1.87 E k (Z) = E k (p)*A - mass dependent cut-off E k (p) = 3.66*10 15 eV, γ c = 7.82 and ε = 2.30 E k (Z) = E k (p) - constant cut-off E k (p) = 3.50*10 15 eV, γ c = 3.06 and ε = 1.94 J.Horandel Astroparticle Physics, v.19, p.193, 2003

9

10 Light primary composition

11 Z F z, m -2 s -1 sr -1 TeV % at 1 TeV γzγz Total flux: at 1 TeV Light primary composition E k (Z) = E k (p)*Z E k (p) = 2.0*10 15 eV

12 Proton and Helium spectra (29 th International Cosmic Ray Conference Pune (2005) 3, 17-20)

13 Heavy component spectra (29 th International Cosmic Ray Conference Pune (2005) 3, 21-24)

14 All particle spectrum (29 th International Cosmic Ray Conference Pune (2005) 3, 49-52)

15

16 Зависимость среднего числа мюонов на нуклон от энергии первичной частицы на нуклон B = C = 13.0 α = β = 1.73 B = C = 16.0 α = 0.43 β = 1.40

17 Зависимость r 0 от энергии на нуклон E n

18 Conclusions Muon number spectrum for near vertical directions (θ 20 °, E μ 230 GeV) was measured in the BUST for the range 1 – 200 muon tracks. It corresponds to primary energy range eV – 2·10 16 eV. Calculations of the spectrum were performed for several primary compositions. For EAS simulations the CORSIKA code v with QGSJET model was used. There is discrepancy between experimental spectrum and calculations for standard composition.

19 E k (Z) = E k (p)*Z E k (p) = 2 PeV

20 Обработка информации Информация БПСТ за 1984 г г. (чистое время 9.8 года). События: 100 сработавших детекторов (20 и более мюонов в ПСТ). Этот архив содержит как исходную информацию о событии, так и восстановленные параметры мюонных групп для 4.54·10 5 событий. Была проведена переобработка всех событий с числом сработавших в ПСТ детекторов 200 и более ( событий) с помощью программы визуализации (т.к. эффективность восстановления падает с ростом числа сработавших детекторов). С 65 дня 2001 года по конец 2004 года (1227 суток набора). Чистое время набора составляет 1.03·10 8 секунд ( 3.3 года), полное число событий 7.75·10 8.